35米高空大悬挑结构模板支撑系统设计

1、35 米高空大悬挑结构模板支撑系统设计【摘 要】本文针对离地 35 米高度的现浇混凝 土结构施工中碰到的实际问题 ,设计了较为合理的模 板支撑系统 ,为高空混凝土结构的浇筑质量和施工安 全提供了可靠的技术支撑。【关键词】高空 ;模板 ;施工Template support system design for 35 m height large cantilevered structureWu Shao-ding 1, Mao Yin 1, Yao Zhi-ming 2(1. Changshu City the Eighth Construction and Installation Engin

2、eering Co., Ltd. Changshu, Jiangsu 215500;2. Changshu City Yongfeng Construction Installation Engineering Co., Ltd. Changshu, Jiangsu 215500)【 Abstract】 In this article, 35 meters high from the ground cast concrete practical problems encountered in construction, design a template supporting a more r

3、easonable system for pouring concrete structures at high altitude the quality and safety of construction provide reliable technical support.【 Key words】Altitude; Template; Construction1. 工程概况本项目位于江苏省常熟市 ,整个项目由主楼、 副楼、 接待楼、门卫及若干零星工程组成 ,总建筑面积 20574?Ob其中主楼工程地下一层，地上十二层，标准层 层高3.7m,建筑总高52.3m,单幢建筑面积16768m2,

4、 至三层有裙楼，裙楼为会议中心。主楼正门设置在南面, 南立面考虑到造型的要求，轴交？V?W轴在第 三至第十层之间掏空，形成了一个长约40m、宽约4m、 高约35m的共享空间，在轴交?V轴向北 1500mm处设置四根直径为800的钢筋混凝土圆柱，用 于承受十层以上的荷载 ， 圆柱外立面干挂石材幕墙 ，主 楼第三至第十层平面设计详见图1。设计上将主楼第 三至第十层之间掏空 ，使其正立面显得更加威严肃穆 ， 但给工程的施工 ，特别是 35m 高空部位模板支撑系统 的搭设带来了较大的困难 ，如不能制定完善的施工方 案，并采取可靠的技术措施 ，施工工期和混凝土的浇捣 质量将受到严重影响 ，施工安全无法保

5、证 ，甚至可能危 及建筑主体结构的安全。图 1 建筑平面设计图2. 方案选择方案一 :利用三层屋面搭设落地式模板支架方案。在三层裙楼的屋面混凝土顶板上搭设落地式模板支架 初步估算需要钢管、扣件合计约230T加上模板、支撑 模板的小梁和大梁以及第十层楼面混凝土等构件和材 料自重，三层屋面楼板将承受约18KN/m2的均布外荷 载。方案一为传统一般做法 ,优点是只需钢管、扣件等 常规建筑材料 ，不需要额外添置其他物资 ，缺点是工程 量大、施工速度慢、钢管周转长、综合成本高 ，而且三 楼屋面楼板需要额外承受18KN/m2的荷载，对建筑结 构稳定极为不利。方案二:利用 800砼圆柱搭设钢结构平台方案。

6、如 图 2所示，沿圆柱纵向轴线设置型钢 （或桁架 ）主梁，然后 利用这个型钢 （或桁架 ）主梁和九层楼面结构设置型钢 次梁，形成钢结构承重平台 ，再在钢结构平台上部搭设 模板支架系统。 方案二与方案一相比节约了大量钢材 ， 施工成本较低 ，缺点是第十层楼面的混凝土自重、 模板 支架系统的自重、钢结构平台的自重、施工活荷载等 将以集中荷载的形式 ，通过钢结构平台传递给圆柱 ，而 圆柱直接支承在三层屋面梁上 ，经与设计单位联系 ，在 设计圆柱和三层楼面时 ，未考虑模板支架荷载的作用。图 2 利用砼圆柱搭设钢结构平台方案方案三 :利用七至九层楼面搭设大悬挑钢平台。 如 图3所示，在八层楼面上设置悬挑

7、型钢梁 ，悬挑梁下部 设斜撑杆 ,斜撑杆固定于七层楼面 ,悬挑梁上部设斜拉 杆,斜拉杆固定于九层楼面 ,悬挑型钢、 斜撑杆、斜拉杆 焊接形成悬挑支撑架 ,悬挑支撑架通过次梁或联系梁 纵向相连形成钢平台 ,钢平台上部搭设模板支架体系 统。方案三的用钢量、工期、综合成本等略多于方案 二 ,远远低于方案一 ;通过设置悬挑支撑架 ,将相关荷载 分摊到第七至九三层楼面上 ,最大程度减少了对建筑 结构的不利影响 ,施工安全也得到了保证。我公司会同建设、监理、设计和兄弟施工企业以 及市建管处、 安监站等多家单位 ,对上述三个方案在工 期、经济、技术、安全、质量等多个方面 ,多次研究 , 反复讨论 ,最终确定

8、选用方案三。图 3 利用七至九层楼面搭设悬挑钢平台方案 图 4 模板支架系统立杆布置详图3. 方案细化设计方案三中 ,荷载的传递途径为模板支架体系 大悬 挑钢结构平台 建筑主体结构 ,下面分别介绍模板支架 体系、钢结构平台和建筑主体等结构、构件或体系的 主要设计思路和验算结果。3.1 模板支架体系的设计。 模板支架体系包括直接支承混凝土的模板、支撑 模板的小梁和大梁以及钢管立杆、 扣件等构配件 ,楼面 混凝土、人员和设备自重等荷载依次通过模板、 小梁、 大梁、立杆传递下来 ,其设计思路与一般的落地式模板 支架系统相同 ,故模板支架的设计计算本文不再详细 介绍,其平面、立面和剖面如图 4 所示。

9、3.2 大悬挑钢平台设计。(1)悬挑支架设计。如图 5 所示,悬挑支架由悬挑钢梁、斜拉杆、斜撑 杆等构件组成，其中悬挑钢梁采用122a工字钢，支撑于 八层楼面;斜拉杆采用两根L63X 5等肢角钢对拼焊接 而成，支撑于九层楼面；斜撑杆采用采用I16工字钢，支 撑于七层楼面 ;经计算 ，斜撑杆长细比过大 ，故加设了一 根L63X 5等肢角钢,一端与斜撑杆采用螺栓相连，另一 端支撑于八层楼面。(2)悬挑支架布置。根据第十层楼面混凝土梁、板 结构及其模板支架立杆的布置情况 ,合理布置钢结构 悬挑支架 ,如图 6 所示 ,为保证钢结构平台的整体稳定 性,在悬挑支架靠近建筑物的端部设置X型水平斜撑， 斜撑采用L63X 5等肢角钢制作；沿垂直悬挑支架轴线 方向，在悬挑钢梁上部加设 10槽钢，10槽钢即作为联 系梁将悬挑支架连为整体 ，又可作为模板支架立杆的 底座;在 10槽钢上部满铺双层竹笆板 ，防止人员和物体 高处坠落。3.3 楼面结构的加固计算。经与设计单位联系 ,第 七、九层荷载相对较小 ,不需要采取其他加固措施 ,第八 层楼面梁加固如图7所示，加固采用48X 3.0钢管。图 5 悬挑支架设计图 6 悬挑支架布置图图 7 八层结构加固示意图布置4